Каково количество кетона (моль), получающегося в результате смешения ацетона и уксусной кислоты, если оно в 3 раза

Basya_9449

15

Чтобы решить данную задачу, мы должны знать химический состав и реакции между ацетоном, уксусной кислотой и карболовой кислотой.

Молекулярная формула ацетона - \(С_3Н_6О\);
Молекулярная формула уксусной кислоты - \(С_2Н_4О_2\);
Молекулярная формула карболовой кислоты - \(C_6H_6O_3\).

Сперва найдем, сколько моль карболовой кислоты присутствует в данной смеси. Пусть количество карболовой кислоты равно \(x\) моль.
Так как количество кетона в 3 раза больше, чем количество карболовой кислоты, то количество кетона составит \(3x\) моль.

А так как молекулярная масса карболовой кислоты равна 126 г/моль, мы можем найти массу карболовой кислоты:

\[m_{C_6H_6O_3} = x \times M_{C_6H_6O_3}\]

где \(M_{C_6H_6O_3}\) - молярная масса карболовой кислоты.

Аналогично, масса кетона составит:

\[m_{C_3H_6O} = 3x \times M_{C_3H_6O}\]

где \(M_{C_3H_6O}\) - молярная масса кетона.

Чтобы найти массовую долю кислорода в смеси, нужно сначала найти общую массу смеси. Обозначим ее как \(m_{общ}\), а массу кислорода в смеси как \(m_{O}\).

Так как масса ацетона и масса уксусной кислоты равны массе их составляющих атомов, мы можем записать:

\[m_{общ} = m_{C_3H_6O} + m_{C_2H_4O_2}\]

Чтобы найти массовую долю кислорода, мы можем использовать следующую формулу:

\[m_{O} = \frac{m_{C_2H_4O_2}}{m_{общ}} \times 100\%\]

Подставляя все известные значения, найдем ответ.

Перейдем к конкретным числам:
Молярная масса карболовой кислоты \(M_{C_6H_6O_3}\) равна 126 г/моль;
Молярная масса кетона \(M_{C_3H_6O}\) равна 58 г/моль.

Пусть количество карболовой кислоты \(x\) моль.

Тогда
\[m_{C_6H_6O_3} = x \times 126 = 126x\]
\[m_{C_3H_6O} = 3x \times 58 = 174x\]

Общая масса смеси равна
\[m_{общ} = m_{C_6H_6O_3} + m_{C_3H_6O} = 126x + 174x = 300x\]

А масса кислорода в смеси
\[m_{O} = \frac{m_{C_2H_4O_2}}{m_{общ}} \times 100\% = \frac{58x}{300x} \times 100\% = \frac{58}{300} \times 100\% = 19.33\%\]

Таким образом, количество кетона в смеси составит 3x моль, а массовая доля кислорода будет равна 19.33%.